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铜基复合材料分类判别方法研究

兵工学报 2015年第5期36卷 921-927页

作者：马润波杜建华许世蒙装甲兵工程学院数学室北京100072 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

对正交分割铜基复合材料表面微观形貌图,随机选取子图组成训练集。通过对基元模型的选取与设计,提取石墨颗粒的特征指标,并进行分布规律的统计推断,可知石墨颗粒的径心、斜率、分形维数和稠密度服从正态分布,长径、短径服从对数正态分布... 详细信息

对正交分割铜基复合材料表面微观形貌图,随机选取子图组成训练集。通过对基元模型的选取与设计,提取石墨颗粒的特征指标,并进行分布规律的统计推断,可知石墨颗粒的径心、斜率、分形维数和稠密度服从正态分布,长径、短径服从对数正态分布,经显著性检验可以推断石墨颗粒的分布规律具有一致性。进一步采用因子分析法,确定了表征铜基复合材料表面微观形貌复杂程度的主要指标,利用支持向量机原理,对不同石墨质量分数的铜基复合材料进行了分类判别。结果表明,通过表面微观形貌,对石墨质量分数为16%的铜基复合材料的分类准确率达到了83.333%,对石墨质量分数为10%与20%的两种铜基复合材料之间的分类准确率达到了100%.

关键词：金属材料铜基复合材料基元分类支持向量机

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铜基复合材料干湿条件下的摩擦学行为

复合材料学报 2010年第1期27卷 79-85页

作者：符蓉高飞牟超宋宝韫韩晓明大连交通大学材料科学与工程学院大连116028

采用粉末冶金技术制备铜基复合材料,在制动压力0.5-1.2 MPa范围内,通过定速摩擦试验机研究了干、湿条件下,速度、压力与材料摩擦磨损性能的关系,结果表明：影响摩擦磨损性能的重要因素在于载荷性质和第三体状态。在干摩擦条件下,处于低... 详细信息

采用粉末冶金技术制备铜基复合材料,在制动压力0.5-1.2 MPa范围内,通过定速摩擦试验机研究了干、湿条件下,速度、压力与材料摩擦磨损性能的关系,结果表明：影响摩擦磨损性能的重要因素在于载荷性质和第三体状态。在干摩擦条件下,处于低摩擦速度范围时,摩擦力的静载荷性质使第三体呈疏松状态,这增加了微凸体间的啮合程度而使摩擦系数处于较高值。随第三体致密性增加,其润滑作用增强,微凸体间的机械啮合程度减弱,使材料的摩擦系数和磨损量降低。在高速摩擦时,微凸体间的冲击作用使处于摩擦表层的硬质颗粒容易发生粉碎性破损而弥散分布,这强化了表面强度而使摩擦系数有所增加。摩擦压力对高速摩擦性能影响明显,原因在于高负荷加剧了摩擦面的变形和损伤程度。湿摩擦条件下,水膜的润滑和流动具有降低摩擦系数和增加磨损率的作用主要体现在低速低压条件下。在高摩擦速度和高压力条件下,水分的高温蒸发与离心作用明显,破坏了水膜的存在条件,从而使材料的摩擦磨损性能与干摩擦状态相近。

关键词：铜基复合材料第三体摩擦磨损

铜基复合材料中短碳纤维增强体表面镀铜的研究现状

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特种铸造及有色合金 2012年第8期32卷 771-774页

作者：朱明明李卫暨南大学材料系暨南大学耐磨材料工程研究中心

短碳纤维增强铜基复合材料是一种极具发展前景的金属基复合材料。但是碳纤维和铜的浸润性很差,一般须对短碳纤维进行表面镀铜处理。主要介绍了短碳纤维表面电镀铜和化学镀铜工艺,从工艺流程等方面分析其优缺点,并探讨了短碳纤维化学镀... 详细信息

短碳纤维增强铜基复合材料是一种极具发展前景的金属基复合材料。但是碳纤维和铜的浸润性很差,一般须对短碳纤维进行表面镀铜处理。主要介绍了短碳纤维表面电镀铜和化学镀铜工艺,从工艺流程等方面分析其优缺点,并探讨了短碳纤维化学镀铜未来的研究方向。以甲醛为还原剂得到的镀层铜纯度接近100%,以此制成的铜基复合材料的导电性也较优异,但甲醛对人体有害和污染环境。次磷酸钠还原体系的化学镀铜工艺无毒无害,但需对碳纤维进行敏化活化处理。如何简化次磷酸钠还原体系化学镀铜工艺,提高镀铜层的纯度将是今后研究发展的重点。

关键词：短碳纤维铜基复合材料化学镀电镀

含微纳B_4C/Ti颗粒铜基复合材料的微观组织与力学性能（英文）

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稀有金属材料与工程 2019年第2期48卷 411-418页

作者：安德成王文先陈洪胜谭敏波王苗太原理工大学先进镁基材料山西省重点实验室山西太原030024

采用高能球磨(HEBM)和放电等离子烧结(SPS)工艺成功制备出微纳B_4C/Ti颗粒增强铜基复合材料(CTBCs),通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)等测试手段对其微观组织形貌进行表征,并测定了烧结态试样的... 详细信息

采用高能球磨(HEBM)和放电等离子烧结(SPS)工艺成功制备出微纳B_4C/Ti颗粒增强铜基复合材料(CTBCs),通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)等测试手段对其微观组织形貌进行表征,并测定了烧结态试样的致密度和力学性能。结果表明,(B_4C+Ti)颗粒在基体中均匀分布,增强体与铜基体界面结合良好,且其结合形式为冶金结合和机械结合并存。复合材料的显微硬度、拉伸屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能相较于纯铜试样得到显著提高,这主要归因于载荷传递、细化晶粒与热错配等强化机制。复合材料的拉伸断口表现出明显的韧性断裂特征。

关键词：铜基复合材料放电等离子烧结高能球磨界面结合力学性能

碳纳米管增强铜基复合材料的制备、力学性能及电导率

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稀有金属材料与工程 2019年第4期48卷 1249-1255页

作者：周川路新贾成厂刘博文北京科技大学北京100083

以CNTs、电解Cu粉、Cu(CH_3COO)_2·H_2O为原料,采用混酸处理、分子水平法结合行星球磨两步混合工艺制备含0.5%～2%(质量分数)CNTs的Cu基复合粉末,然后通过放电等离子烧结技术制备了Cu-CNTs复合材料,探讨了制备工艺及CNTs含量对Cu-CNTs... 详细信息

以CNTs、电解Cu粉、Cu(CH_3COO)_2·H_2O为原料,采用混酸处理、分子水平法结合行星球磨两步混合工艺制备含0.5%～2%(质量分数)CNTs的Cu基复合粉末,然后通过放电等离子烧结技术制备了Cu-CNTs复合材料,探讨了制备工艺及CNTs含量对Cu-CNTs复合材料的组织、电导率和力学性能的影响规律。结果表明:当CNTs含量小于1.0%时,采用两步混粉工艺制备的Cu-CNTs复合粉体均匀性、分散性良好,经烧结后可获得致密度高、CNTs分布均匀的Cu-CNTs复合材料;当CNTs含量大于1.0%时,复合材料的致密度及CNTs分布均匀性明显降低;随CNTs含量的提高,复合材料的强度先升高后降低,塑性和电导率趋于降低;相对高能球磨、分子水平法等单一混粉工艺而言,两步法制备的Cu-1.0%CNTs复合材料综合性能更优,其电导率为51.7 MS/m(89.1%IACS),维氏硬度为1130 MPa,抗拉强度为279 MPa,断后伸长率为9.8%。

关键词：铜基复合材料碳纳米管两步混粉力学性能电导率

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石墨烯增强铜基复合材料的研究进展

无机材料学报 2019年第5期34卷 469-477页

作者：林正得舒圣程李傲吴明亮杨明阳韩钰祝志祥陈保安丁一张强王强戴丹中国科学院宁波材料技术与工程研究所表面工程事业部宁波315201 中国科学院大学北京100049 全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室北京102209 国网山西省电力公司太原030001

石墨烯具有超高的比表面积和优异的力学性能,是铜基复合材料理想的增强体。传统的粉末冶金工艺很难解决石墨烯在铜基体中的分散问题,以及石墨烯与铜基体结合性差的难题。随着近些年研究者对石墨烯?铜界面问题深入的探索,一些新的制备工... 详细信息

石墨烯具有超高的比表面积和优异的力学性能,是铜基复合材料理想的增强体。传统的粉末冶金工艺很难解决石墨烯在铜基体中的分散问题,以及石墨烯与铜基体结合性差的难题。随着近些年研究者对石墨烯?铜界面问题深入的探索,一些新的制备工艺不断出现。本文系统地介绍和对比了近几年石墨烯增强铜基复合材料的制备工艺,概述了关于石墨烯/铜复合材料力学性能的研究进展,总结了石墨烯增强铜基复合材料力学性能的机理,并对未来石墨烯增强铜基复合材料的研究重点进行了展望。

关键词：石墨烯铜基复合材料力学性能增强机理综述

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铜基复合材料的载流摩擦磨损研究进展

特种铸造及有色合金 2022年第4期42卷 419-424页

作者：舒鑫刘洋赈李卫暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院广州510632 暨南大学高性能金属耐磨材料技术国家地方联合工程研究中心广州510632

载流摩擦磨损是电接触系统和机械摩擦系统共同耦合作用的结果。随着科技的快速发展,载流摩擦材料的服役工况愈加苛刻,设计开发高强高导、耐磨损性能优异的载流摩擦副材料尤为迫切。铜基复合材料是通过在铜或铜合金基体中加入不同种类、... 详细信息

载流摩擦磨损是电接触系统和机械摩擦系统共同耦合作用的结果。随着科技的快速发展,载流摩擦材料的服役工况愈加苛刻,设计开发高强高导、耐磨损性能优异的载流摩擦副材料尤为迫切。铜基复合材料是通过在铜或铜合金基体中加入不同种类、控制成分含量,从而得到不同结构性能的增强相制成的高强高性能复合材料,其在保留铜基体高导电性等优良性能的同时,又能实现耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点,可作为一种理想的摩擦副材料。以载流摩擦副材料的服役工况特点、性能要求、失效形式等为基础,综述了铜基复合材料的分类、特点及其在载流摩擦工况下的研究现状与进展,并对铜基复合材料载流摩擦副的发展趋势做出展望。

关键词：载流摩擦铜基复合材料摩擦磨损磨损机制

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碳纳米管增强铜基复合材料的研究进展

材料工程 2017年第4期45卷 128-136页

作者：陶静梅洪鹏陈小丰易健宏昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093

本文针对碳纳米管增强铜基复合材料研究中的关键问题进行了综述。对碳纳米管增强铜基复合材料的制备技术进行了分类,总结了粉末冶金法、电化学法以及其他方法的研究进展,并强调了制备方法和复合材料性能之间的关系。分析了碳纳米管增强... 详细信息

本文针对碳纳米管增强铜基复合材料研究中的关键问题进行了综述。对碳纳米管增强铜基复合材料的制备技术进行了分类,总结了粉末冶金法、电化学法以及其他方法的研究进展,并强调了制备方法和复合材料性能之间的关系。分析了碳纳米管增强铜基复合材料的界面特征,并概述和总结了其力学性能、电学性能、热学性能、摩擦磨损性能等方面的研究进展和存在问题。指出改善复合材料的制备方法,获得分散均匀的碳纳米管且与铜基体结合良好的复合材料是提高其综合性能的关键。

关键词：碳纳米管铜基复合材料制备界面性能

SiC颗粒表面修饰对铜基复合材料性能的影响

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中国有色金属学报 2007年第11期17卷 1814-1820页

作者：王德宝吴玉程王文芳宗跃合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009 合肥工业大学复合材料公司合肥230009

采用粉末冶金结合化学沉积工艺制备SiC颗粒增强铜基复合材料。研究在SiC颗粒表面修饰不同金属(铜、镍)对复合材料界面结合状况的作用,并比较两种金属涂层各自对材料性能的影响。结果表明:SiC颗粒经表面修饰铜、镍后,复合材料界面结合紧... 详细信息

采用粉末冶金结合化学沉积工艺制备SiC颗粒增强铜基复合材料。研究在SiC颗粒表面修饰不同金属(铜、镍)对复合材料界面结合状况的作用,并比较两种金属涂层各自对材料性能的影响。结果表明:SiC颗粒经表面修饰铜、镍后,复合材料界面结合紧密,界面结合强度提高,在基体和增强颗粒之间可以有效传递载荷,使得复合材料的相对密度、宏观硬度和力学性能获得提高。由于基体铜和镍镀层之间可以相互扩散,形成连续固溶层,从而使复合材料力学性能提升更为显著,但是由于在修饰镍过程中引入少量镍磷化合物夹杂,所以材料的导电、导热性能没有获得明显改善。

关键词：铜基复合材料表面修饰界面优化力学性能